Demonstrator Vehicle Compensating for Steering Actuator Failure by Differential Steering

Author

Alexander Seiffer, Tobias Schulz

Involved person

Louis Stadtherr

Participating institute

Schaeffler Hub for Advanced Research am KIT (SHARE)
Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST)

Genre

Sonstiges

Description

Das Video dokumentiert Testfahrten mit dem Demonstratorfahrzeug "elf++" im Rahmen des Projekts SmartLoad. Gezeigt wird, wie das Fahrzeug durch Differential Steering den Ausfall eines Lenkaktuators kompensiert, so dass der Ausfall keinen störenden Einfluss auf die automatisierte Fahrzeugführung hat.
Differential Steering basiert auf der Erzeugung eines Lenkmoments durch die radselektiven Antriebe an der gelenkten Achse des Fahrzeugs, wenn unterschiedliche Antriebsmomente an den linken und rechten Rädern auftreten.
Eine ausführlichere Erklärung findet sich unter https://doi.org/10.5445/IR/1000159300.

Das Video zeigt Außen- und Innenansichten des Demonstrator-Fahrzeugs während der Fahrt auf dem Rundkurs. In der Innenansicht werden links die aktuellen Antriebsmomente und die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie rechts das aktuelle Moment des Lenkaktors angezeigt. Darüber hinaus wird eine Signalleuchte zur Visualisierung eines erkannten Lenkaktordefekts dargestellt sowie die Anzeige, ob das Fahrzeug in einem Modus betrieben wird, der die Differenziallenkung zur Kompensation des Lenkaktordefekts nutzt.

Das Video ist in folgende Abschnitte unterteilt:

0:00 - 0.28
Automatisierte Fahrt auf einem Rundkurs ohne Ausfall.
0:29 - 0.56
Ausfall des Lenkaktors bei 0:41 durch Ziehen der Sicherung des Lenkaktorsteuergerätes (oben rechts eingeblendet). Ausfall wird nicht kompensiert, das Fahrzeug verlässt den Kurs.

0:57 - 1:22
Der Ausfall des Lenkaktors bei 1:07 wird durch Differential Steering kompensiert, wie an den unterschiedlich großen rechten und linken Antriebsmomenten erkennbar ist.

Eine ausführliche Erklärung der angewandten Regelungsansätze sowie eine umfassende Analyse sind Inhalt eines Journalbeitrags, der hier verlinkt wird, sobald er veröffentlicht ist.

Keywords

autonomous driving, steer-by-wire, drive-by-wire, chassis control, control allocation, electric drives, differential steering, fault tolerance, over-actuated vehicle, redundancies, resilience, torque vectoring, vehicle dynamics control, vehicle safety, wheel-individual drive

Duration (hh:mm:ss)

00:01:22

Published on

05.09.2023

Subject area

Mechanical engineering

License

Creative Commons Attribution – ShareAlike 4.0 International